Способ определения смещения боковых пород
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и позволяет повысить точность определения величины смещения боковых пород в плоскости (П) напластования. В боковых породах бурят скважину (С) по нормали или под углом к П ОЮа напластования, при этом изменяют и фиксируют ее радиус. Периодически измеряют и фиксируют длину полупериметра деформированного сечения С в градусах. Измеряют и фиксируют угол а между П напластования и осью С, а величину смещения S боковых пород в П напластования определяют по формуле S 2Rccos(y /2)/sln a . Длину полупериметра сечения с в градусах измеряют приспособлением в виде насадки 1, на которой закрепляют тонкий щуп 2 и шток (Ш) 3. Ось Ш 3 совмещают с осью С, а щуп 2 вводят в ее деформированное сечение . Поворачивают Ш 3 по часовой стрелке и против, при этом щуп 2 дважды входит в контакт со стенкой С. Угол поворота щупа 2 соответствует длине полупериметра дефор мированного сечения С в градусах. На точность измерения не влияет наличие в С породной мелочи и шлама. 5 ил. ё
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 С 39/00
ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
g, (jI.",9gj p Р
I/ll! ..: 1Ч . вМ! A t f=..А у!
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4702325/03 (22) 07.04.89 (46) 23.06.91. Бюл. М 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Л. А. Великанов (53) 622.23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 798299, кл. Е 21 С 39/00, 1977, Авторское свидетельство СССР
t+ 120811, кл. Е 21 0 9/00, 1958. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ
БОКОВЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и позволяет повысить точность определения величины смещения боковых пород в плоскости (П) напластования. В боковых породах бурят скважину (С) по нормали или под углом к П. Ы 1657644 А1
0102 напластования, при этом изменяют и фиксируют ее радиус. Периодически измеряют и фиксируют длину полупериметра деформированного сечения С в градусах.
Измеряют и фиксируют угол а между П напластования и осью С, а величину смещения S боковых пород в П напластования определяют по формуле S=2R 1, на которой закрепляют тонкий щуп 2 и шток (Ш) 3. Ось Ш 3 совмещают с осью С, а щуп 2 вводят в ее деформированное сечение. Поворачивают Ш 3 по часовой стрелке и против, при этом щуп 2 дважды входит в контакт со стенкой С, Угол поворота щупа 2 соответствует длине полупериметра деформированного сечения С в градусах. На точность измерения не влияет наличие в С породной мелочи и шлама. 5 ил. 1657644 Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для определения величины смещения боковых пород в плоскости напластования при изучении проявлений горного давления. Цель изобретения — повышение точности определения величины смещения. На фиг, 1 изображена скважина при измерении длины полупериметра с помощью щупа, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема определения величины смещения боковых пород, центры основного и смещенного сечений расположены по одну сторону радикальной оси; на фиг. 4 — то же, центры сечений расположены по разные стороны радикальной оси; на фиг. 5 — устройство для реализации способа. Способ осуществляют следующим образом. В боковых породах бурят скважину (фиг. 1) по нормали или под углом к плоскости напластования. На фиг. 1 это плоскость, содержащая центры 01 и Oz основного смещенного сечения скважины. Периодически измеряют параметры деформированного сечения скважины, Линия АВ (фиг. 2) делит это сечение на две равные части. Измеряют и фиксируют радиус Rc скважины и длину у полупериметра деформированного сечения в градусах, т,е, угол у треугольника AOzB, опирающийся на дугу АВ, Высота OzN этого треугольника равна половине величины смещения SH (фиг, 1) по нормали к оси скважины, Следовательно, смещение Бн равно Sí =2 О N =2Rñcos (tj Измеряют также, например, с помощью горного компаса и фиксируют угол и (фиг. 1) между плоскостью напластования и осью скважины. Величину смещения S боковых пород в плоскости напластования определяют по формуле 2 Rc cos2 Х н (2) slna sina Угол у, соответствующий длине полупериметра деформированного сечения в градусах, может быть измерен непосредственно транспортиром, например, по фотографии на снимке, полученном в скважине. Угол у можно определить также с помощью приспособления (фиг. 1), содержащего насадку 1. на которой закреплены тонкий цилиндрический щуп 2 и шток 3, ось которого совмещена с осью скважины. При этом щуп 2 размещают в непосредственной близости от стенки скважины. При вращении штока 3 по часовой и против часовой стрелки щуп 2 поворачивается в направлении стрелок С и 0 (фиг. 2) и дважды входит 55 в контакт со стенкой скважины (опорные точки А и В). Между опорными точками измеряют угол поворота щупа 2, величина которого соответствует длине у полупериметра деформированного сечения скважины, По формуле (2) определяют величину смещения S боковых пород в плоскости напластования, В общем случае величину смещения SH боковых пород по нормали к оси скважины можно рассчитать, если воспользоваться схемами, приведенными на фиг, 3 и 4, и учитывающими радиус r щупа 2, а также его расположение на произвольном расстоянии от стенки скважины. При этом измеряют полупериметр фигуры, образованной окружностью с радиусом Rc-r и окружностью с радиусом Ящ, равным расстоянию от оси скважины до оси щупа 2. Вращая щуп 2 в направлении стрелок С и 0 до упора в стенки скважины, измеряют длину у полупериметра указанной фигуры в градусах, а величину смещения Ян по нормали к оси скважины определяют по формуле s — 1 (Rc r ) ящ sin + ящ cos .(3) 2 2 Формула (3) получена в результате несложных тригонометрических преобразований по определению расстояния O>Oz, равному величине Ян (фиг, 4). В случае, если центры Oi u Oz основного и смещенного сечений скважины расположены по одну сторону радикальной оси А" В" (фиг. 3), то угол у > 180 . В этом случае величина cos — отрицательная и в формулу (3) она 2 должна входить по абсолютному значению. Зная величину S,, по формуле (2) определяют величину смещения S боковых пород в плоскости напластования. Устройство (фиг, 5) для измерения длины полупериметра деформированного сечения скважины на основе щупа содержит насадку 1 с тонким цилиндрическим щупом 2, расположенным в непосредственной близости от стенки скважины, С насадкой 2 жестко соединен шток 3, Устройство содержит также центрирующее приспособление в виде четырех цилиндров 4, свободно размещенных на штоке 3 и попарно соединенных плоскими пружинами 5. На штоке 3 жестко закреплен ограничитель 6 с винтом 7 и установлен с возможностью перемещения угломер в виде пробки 8 с лимбом 9, В состав устройства входит также измеритель угла поворота, состоящий иэ корпуса 10 с указателем 11, которые жестко закреплены на штоке 3 посредством фиксатора 12. Устройство работает слеС, ющим образом. 1657644 Пробку 8 же=тко закрепляют в устье скважины, при этом устройство самоцентрируется пружинами 5 относительно оси скважины. Щуп 2 посредством штока 3 вводят в деформированное сечение скважины. Затем поворачивают шток 2 с указателем 11 по часовой стрелке, а поток против, каждый раз до упора щупа 2 в стенку скважины. С помощью указателя 11 по лимбу 9 измеряют угол поворота в градусах между опорными точками. Измеренный угол соответствует длине у полупериметра деформированного сечения скважины, а величину смещения S боковых пород в плоскости 13 напластования определяют по формуле (2). Замеры осуществляют периодически, например. с интервалом в 10 дней. Сопоставление результатов замеров позволяет определить скорость относительного смещения боковых пород в плоскости напластования, Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение точности измерения, так как длину полупериметра деформированного сечения скважины Д-Я измеряют беэ непосредственного контакта с этим сечением, что предохраняет его от разрушения. На точность измерения не влияет наличие породной мелочи и шлама в 5 скважине. Формула изобретения Способ определения смещения боковых пород, включающий бурение скважины по нормали или под угло:4 к плоскости на10 пластования, периодическое измерение параметров деформированного сечения скважины и их сопоставление, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения величины смещения, 15 измеряют и фиксируют радиус R скважины, длину у полупериметра деформированного сечения скважины в градусах и угол а между плоскостью напластования и осью скважины, а величину сме20 щения $ боковых пород в плоскости напластования определяют по формуле 2R сов 2 S— з1па 1657644 Составитель А, Цветков Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун Редактор М. Бланар Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1695 Тираж 302 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5
